JPH04259621A - 蒸発冷却内燃機関 - Google Patents

蒸発冷却内燃機関

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JPH04259621A
JPH04259621A JP3257527A JP25752791A JPH04259621A JP H04259621 A JPH04259621 A JP H04259621A JP 3257527 A JP3257527 A JP 3257527A JP 25752791 A JP25752791 A JP 25752791A JP H04259621 A JPH04259621 A JP H04259621A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
cooling system
pressure regulating
regulating tank
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Pending
Application number
JP3257527A
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English (en)
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Andreas Sausner
アンドレアス・ザウスナー
Klaus Mertens
クラウス・マーテンス
Jens Sielaff
ジェンス・ジーラフ
Karl-Heinrich Spies
カール−ハインリヒ・スピース
Hans-Peter Jaekel
ハンス−ペーター・ジャーケル
Hans-Juergen Schaefer
ハンス−ユルゲン・シェファー
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/08—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
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    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/10—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers
    • F01P7/12—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers by thermostatic control

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却剤を含む冷却系及
び調圧槽を設けた蒸発冷却内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記の内燃機関はドイツ特許出願公開３
８０９１３６号により知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】その場合完全な運転を
保証するために多数のセンサが必要であり、それが内燃
機関の構造を複雑にし、故障を起こしやすくする。
【０００４】本発明の目的とするところは、上記の内燃
機関を改良し、比較的簡単な構造と大きな信頼性が得ら
れる内燃機関を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は本発明に基づ
き請求項１の特徴を有する冒頭に挙げた種類の内燃機関
により達成される。即ち、冷却剤を含む冷却系及びこれ
と連結された調圧槽を設けた蒸発冷却内燃機関において
、調圧槽が管路を介して冷却系の蒸気充満帯に接続され
ていることを特徴とする内燃機関によって達成される。 従属請求項は有利な実施態様に関するものである。
【０００６】本発明に基づく内燃機関においては、調圧
槽が管路を介して冷却系の気体充満帯と連結されるよう
になっている。管路と調圧槽は貫流不能に形成されてい
る。従って通常の運転条件のもとで管路と調圧槽を特別
に加熱しない。その結果、通常の運転条件下でも内燃機
関を停止した時も、収容された気体は専ら水滴がない空
気からなる。それでも調圧槽は、冷却系に納められた冷
却剤の運転に基づく加熱の結果生じる体積を収容するこ
とができる。このため内燃機関で冷却剤成分が蒸発し、
その体積に関連して同じ単位時間内に蒸気発生と平行し
て凝縮器で凝縮される。その場合凝縮器は、通常の運転
条件のもとで蒸発した冷却剤でほぼ完全に満たされるよ
うに設計されている。凝縮器に含まれる適当な規模の冷
却面が、冷却剤の再度の液化の時に放出される凝縮熱の
放出のために利用される。
【０００７】冷却剤が逃失できないことを保証するため
に、調圧槽の外側は液体と気体を通さない可撓壁で密閉
されている。壁体は例えば円筒形に形成された調圧槽の
中で往復可能な浮動ピストンの構成部分を成すことがで
きる。
【０００８】壁体を弾性的にたわみ得るように形成した
構造では、冷却系を簡単に点検できる利点がある。この
ような構造では内燃機関のそれぞれの運転温度に応じて
、壁体は必ず特定の位置を取る。これが簡単な検査装置
で検出されるから、全冷却系の密封性を推定することが
できる。
【０００９】例えば調圧槽に統合した金属材料のコイル
ばねから成る二次ばねにより壁体を支えることができる
。このような構造では通常の運転条件のもとで生じる変
形工程が、極めて長い使用期間の間ほぼ一定である。 このことは内燃機関の信頼性の検査に関してすこぶる有
利である。
【００１０】上記の種類の二次ばねの代案としてエアク
ッションを使用することもできる。適当な構造の調圧槽
の製造は極めて簡単であり、従って安価に行うことがで
きる。
【００１１】別の実施態様によれば、内圧の連続的検出
のためのセンサを調圧槽に配属することとする。このよ
うな構造でセンサが送出する信号は、内燃機関の瞬時運
転温度を推定することを可能にする。そこで本発明の範
囲内で、凝縮器を冷却する補助装置、例えば冷却空気送
風機及び／又はクーラブラインドを必要に応じて作動さ
せるために、上記の信号を利用することが好ましい。そ
の場合調圧槽を外界に対して画定する相対可動壁にセン
サを配属すれば特に好適であることが判明した。その場
合センサ自体は冷却剤の直接作用から保護されている。 このことはセンサの製造を簡素化し、長期間にわたる信
頼性を向上する。
【００１２】
【実施例】次に添付の図面に基づいて本発明を詳述する
。図面は蒸発冷却内燃機関の略図を示す。図示の内燃機
関１には凝縮器３と調圧槽４を有する冷却系２が設けら
れている。調圧槽４は管路５を介して冷却系２の気体充
満帯に接続されている。気体充満帯はこの場合凝縮器３
の最高部位を成す区域である。内燃機関が常温のときは
、この区域６の下にある冷却系、すなわち凝縮器３と内
燃機関１のすべての場所が通常、液化した冷却剤で完全
に満たされている。
【００１３】内燃機関１の始動の後に内燃機関１から熱
が放出される。その結果上端区域に蒸気が発生する。蒸
気は管路１２を介して連続的に排出される。管路１２は
冷却剤分離器１４とバイパス管１１を経て還流管１３に
直結される。還流管１３は内燃機関１の下端に接続し、
ポンプ１５を具備する。液化した冷却剤成分の内燃機関
への供給がこのポンプ１５によって必要に応じて増加さ
れる。前述の管路１１，１２及び１３は特定の条件のも
とで、例えば低い環境温度及び／又は極端に短い運転時
間の場合に、内燃機関１を出る蒸気量の十分な凝縮を保
証することができる。その結果このような場合には内燃
機関１が運転温度へ特に急速に加熱される。このことは
摩耗を減少し、既に始動の直後に内燃機関の余熱を自動
車の車室の暖房に利用することを可能にする。
【００１４】これに対して通常の運転条件のもとでは内
燃機関１の上端から出る蒸気量の多かれ少なかれかなり
大きな割合が凝縮器３へ送られ、その上端に供給される
。凝縮器３の冷却要素１６を横切って外気が貫流する。 冷却要素１６がこうして冷却されるから、上から凝縮器
に通される蒸気が凝縮される。従って凝縮器３の下端に
はその時支配する運転条件に関係なく、必ず液化冷却剤
がある。この冷却剤はポンプ１５により必要に応じて吸
引され、内燃機関１の下端へ供給される。
【００１５】内燃機関１のそれぞれの負荷に応じて凝縮
器３の中の冷却剤の液位が僅かに変化する。調圧槽４は
実質的に冷却系の空気量の圧力依存性調整によって凝縮
効率を改善することを目的とする。このために調圧槽４
は空管５を介して冷却系の蒸気充満帯６に接続される。 空管の中には実質的に通常の環境温度の気体、即ち冷却
系から抽出され、水蒸気を含まない空気だけが収容され
ている。従って内燃機関１のそれぞれの負荷度に関係な
く、空気が凝縮器効率を阻害することはもはやあり得な
い。
【００１６】調圧槽４の中に隔膜７が納められている。 隔膜７は液体を透過せず、弾性的にたわみ得るように形
成されている。隔膜７は冷却系の内室を外部に対して密
閉する。その背面が二次ばねによって支えられる。二次
ばねは金属から成り、冷却系内に所定の内圧を保証する
。この点に関する偏差は、管路５を介して冷却系の蒸気
充満帯６に接続した調圧槽４によって補償される。
【００１７】調圧槽４の背面にセンサ９が取り付けられ
ている。センサ９は隔膜７の当該の位置を決定すること
ができ、これから内燃機関１の当該の運転温度を直接推
定することを可能にする信号を形成する。従ってこの信
号は、凝縮器３の凝縮作用を負荷時のそれぞれの要求に
適応させる補助装置１０の駆動に見事に適合する。この
場合上記の装置１０は冷却空気送風機である。必要なら
ば装置に信号操作式クーラブラインドを補設し又はこれ
に代えることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、蒸気充満帯に調圧槽を接続す
るだけの簡単な構造により、冷却系から蒸気を含まずに
空気を抽出しこの空気を調圧槽に収容することができる
。これによって、空気が凝縮器の効率を低下させるとい
った事態が回避され、内燃機関の正常な運転が保証され
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく蒸気冷却内燃機関の略図である
。
【符号の説明】
２　　冷却系 ４　　調圧槽 ５　　管路 ６　　蒸気充満帯

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　冷却剤を含む冷却系及びこれと連結さ
    れた調圧槽を設けた蒸発冷却内燃機関において、調圧槽
    （４）が管路（５）を介して冷却系（２）の蒸気充満帯
    （６）に接続されていることを特徴とする内燃機関。
  2. 【請求項２】　　調圧槽（４）を可撓壁（７）によって
    画成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  3. 【請求項３】　　可撓壁（７）を弾性的にたわみ得るよ
    うに形成したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機
    関。
  4. 【請求項４】　　可撓壁（７）を二次ばね（８）により
    支えたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
  5. 【請求項５】　　二次ばね（８）がエアクッションから
    成ることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
  6. 【請求項６】　　調圧槽（４）に内圧の検出のためのセ
    ンサを配属したことを特徴とする請求項１ないし５のい
    ずれか１項に記載の内燃機関。
  7. 【請求項７】　　センサ（９）を可撓壁（７）に配属し
    たことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
  8. 【請求項８】　　凝縮器（３）に冷却空気を貫送するた
    めの補助装置（１０）の操作の際の請求項６及び７に記
    載のセンサ（９）の使用。
JP3257527A 1990-10-05 1991-10-04 蒸発冷却内燃機関 Pending JPH04259621A (ja)

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DE4031475.8 1990-10-05
DE4031475 1990-10-05

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JPH04259621A true JPH04259621A (ja) 1992-09-16

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ID=6415605

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JP3257527A Pending JPH04259621A (ja) 1990-10-05 1991-10-04 蒸発冷却内燃機関

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US (1) US5213066A (ja)
EP (1) EP0478995A1 (ja)
JP (1) JPH04259621A (ja)
BR (1) BR9104298A (ja)

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BR9104298A (pt) 1992-06-02
US5213066A (en) 1993-05-25
EP0478995A1 (de) 1992-04-08

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